DE10062937A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Antreiben einer Spule in einer Offenend-Spinnvorrichtung und Hilfsantriebsrolle hierfür - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antreiben einer Spule (162) an einer Offenend-Spinnvorrichtung (1), bei der die Spule (162) von einer Spulenwelle (160) abhebbar und durch eine Hilfsantriebsrolle (211) am Außenumfang der Spule antreibbar ist, sowie eine Hilfsantriebsrolle (211). Erfindungsgemäß wird der Anpreßdruck der Hilfsantriebsrolle (211) auf die Spule (162) in Abhängigkeit von den aktuellen Betriebsbedingungen variabel eingestellt. Der Anpreßdruck der Hilfsantriebsrolle (211) kann daher individuell und bedarfsgerecht in Abhängigkeit von z. B. dem Spulenzustand und den zu wählenden Anspinnbedingungen individuell eingestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antreiben ei­ ner Spule in einer Offenend-Spinnvorrichtung, bei welcher die Spule von ei­ ner Spulwalze abgehoben und durch eine Hilfsantriebsrolle angetrieben wird, sowie eine Hilfsantriebsrolle hierfür.

Bei einer bekannten Offenend-Spinnvorrichtung (DE 39 36 748 A1) wird während der Fadenproduktion mit nomineller Produktionsgeschwindigkeit der Faden auf eine Fadenspule aufgewickelt, wozu die Fadenspule mit ihrem Außenumfang auf einer Spulwelle aufliegt. Nach einem Fadenbruch wird der jeweiligen Spinnstelle der Offenend-Spinnvorrichtung ein Roboter beigestellt, der die Spule von der Spulwelle abhebt und zum Drehen der Spule in abge­ hobenem Zustand diese mit einer Hilfsantriebsrolle, die dem Roboter zuge­ ordnet ist, antreibt. Die Hilfsantriebsrolle ist an einem Schwenkarm gelagert, der mittels einer Schwenkeinrichtung, die von einer Steuereinrichtung ge­ steuert wird, gegen den Außenumfang der Spule gedrückt wird. Bei dieser Vorrichtung besteht ein Bedarf, den Anspinnvorgang schneller durchzufüh­ ren, wozu die Rotordrehzahlabsenkung beim Anspinnen niedriger ausfällt oder gar keine Rotordrehzahlabsenkung stattfindet. Hierzu ist es notwendig, die Spule beim Anspinnen durch die Hilfsantriebsrolle noch stärker zu be­ schleunigen, was zu einer Beschädigung der Fadenoberfläche auf der Spu­ le, d. h. zu einer Beschädigung der Fadenlagen, führen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antreiben einer Spule an einer Offenend-Spinnvorrichtung und eine Hilfsan­ triebsrolle hierfür vorzusehen, bei denen die Fadenlagen auf der Spule wäh­ rend des Antreibens nicht oder nur geringfügig verändert werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, 10 bzw. 14 ge­ löst.

Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 wird bei einer Offenend- Spinnvorrichtung, insbesondere einer Rotor-Spinnmaschine, die von der Spulwelle abgehobene Spule mittels einer Hilfsantriebsrolle am Außenum­ fang der Spule angetrieben, wobei der von der Hilfsantriebsrolle ausgeübte Druck auf die Spule in Abhängigkeit der aktuellen Betriebsbedingungen va­ riabel eingestellt wird. Die Einstellung des Anpressdrucks ist besonders vor­ teilhaft bei Kreuzspulen, die zylindrisch oder konisch sein können. Die für die Weiterverarbeitung des kreuzweise aufgewickelten Fadens eingesetzten Ein­ richtungen sind besonders empfindlich gegen eine Störung des Fadenbildes, d. h. der gekreuzten Fadenlagen, wobei es bei der Weiterverarbeitung zu ei­ nem Fadenbruch kommen kann. Insbesondere dürfen während des An­ spinnvorgangs, bei dem die Kreuzspule von der Spulwelle der Spinnvorrich­ tung abgehoben ist, die bereits erzeugten Kreuzlagen nicht beschädigt wer­ den.

Beim Anspinnen muß die Spule durch die Hilfsantriebsrolle aus dem Still­ stand innerhalb kürzester Zeit auf die nominelle Fadenwickelgeschwindigkeit beschleunigt werden. Die Beschleunigung erfolgt durch Reibschluß zwischen der Spule und der Hilfsantriebsrolle, wobei in tangentialer Umfangsrichtung der Spule die Beschleunigungskraft von der Hilfsantriebsrolle auf die Spule übertragen wird und um so größer sein muß, je höher die Beschleunigung ist und je höher das Trägheitsmoment der Spule ist. Durch das variable und bedingungsabhängige Einstellen des Anpressdrucks der Hilfsantriebsrolle auf die Spule kann der Anpressdruck dahingehend optimiert werden, daß einerseits vermieden wird, daß durch zu hohen Anpressdruck der Hilfsan­ triebsrolle die Spulenwicklungen zu stark eingedrückt und dadurch deformiert werden und andererseits der Reibschluß groß genug ist, um die gewünschte Beschleunigung der Spule zu erreichen.

Typische Betriebsbedingungen, auf die der Anpressdruck optimiert werden kann, sind z. B. die gewünschte Höhe der Beschleunigung der Spule, der Durchmesser der Spule, der sich mit zunehmender Länge des Fadens ver­ größert und damit das Trägheitsmoment der Spule erhöht, der Kreuzungs­ winkel des aufgewickelten Fadens, und das Material des Fadens, sowie Fa­ denstärke und Reibungseigenschaften des Fadens.

Eine während des vorherigen Spinnprozesses straff gewickelte Spule ist dichter gewickelt, so daß die Spule ein höheres Trägheitsmoment aufweist und daher ein höherer Anpressdruck zur Beschleunigung notwendig ist. Bei einer mit geringer Spannung aufgewickelten Spule, wie beispielsweise einer Färbespule zum anschließenden Färben des Fadens, ist aufgrund der gerin­ geren Trägheit der Spule ein geringerer Anpressdruck notwendig, wobei um­ gekehrt bei einem zu hohen Anpressdruck die Fadenlage der mit geringer Spannung gewickelten Fadenlagen leicht verschoben werden kann.

Weiterhin kann der Anpressdruck in Abhängigkeit der verwendeten Hilfsan­ triebsrolle eingestellt werden, die wiederum in Abhängigkeit des Fadenmate­ rials und der Aufwickelbedingungen ausgewählt wurde.

Beim Aufwickeln der Spule während des normalen Spinnprozesses durch die Spulwelle übt die Spulwelle eine Walkarbeit an den Fadenlagen aus, wobei vor der Spulwelle eine kleine Bugwelle an Fadenmaterial erzeugt wird. Diese Bugwelle wird von der Hilfsantriebsrolle beim unmittelbaren Anspinnen und Fadenabzug ebenso in die gleiche Umlaufsrichtung erzeugt, so daß hier der Anpressdruck höher sein kann. Dagegen läuft die Walkarbeit der Hilfsan­ triebsrolle in die umgekehrte Richtung, wenn die Hilfsantriebsrolle die Spule zum Suchen des Fadenanfangs in die umgekehrte Richtung antreibt. Diese umgekehrt verlaufende Walkarbeit führt schneller zu einer Zerstörung der Fadenlagen, so daß zum Rückwärtsdrehen der Spule der Anpressdruck ver­ ringert werden muß. Darüber hinaus ist die notwendige Beschleunigung der Spule beim Rückwärtsdrehen geringer, so daß ebenfalls aus diesem Grund der Anpressdruck minimiert werden kann.

Bei einer Offenend-Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 10 wird der Anpress­ druck der Hilfsantriebsrolle mittels einer Anpreßeinrichtung eingestellt. Diese Anpreßeinrichtung ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, die wiederum die von der Anpreßeinrichtung auf die Hilfsantriebsrolle auszuübende Kraft in Abhängigkeit von den aktuell einzustellenden Betriebsbedingungen einstellt.

Vorzugsweise weist die Anpreßeinrichtung ein Belastungselement auf, das regelmäßig ein pneumatischer Zylinder oder eine motorisch betätigte Schub- bzw. Zugstange ist, die auf einen Schwenkhebel oder unmittelbar auf die Lagerung der Hilfsantriebsrolle wirkt. Weiterhin kann das Belastungselement ein motorischer Antrieb sein, der einen Schwenkhebel, auf dem die Hilfsan­ triebsrolle angeordnet ist, ohne oder unter Zwischenschaltung eines Getrie­ bes verschwenkt, oder dergleichen. Bei einem mittelbar auf die Hilfsantriebs­ rolle wirkenden Belastungselement wird die Geometrie der Kraftübertragung von dem Belastungselement auf die Hilfsantriebsrolle entsprechend bei der Einstellung des Drucks des Belastungselements berücksichtigt.

Die Steuereinrichtung enthält die Information über die einzustellenden Be­ triebsbedingungen, wie z. B. die Beschleunigung der Hilfsantriebsrolle, der Typ der Hilfsantriebsrolle, die Friktionseigenschaften des Fadenmaterials, die Festigkeit der Fadenlagen, den Spulendurchmesser an der jeweiligen Spinnstelle, der entweder mittels eines Sensors erfaßt wird oder aus der Länge des aufgewickelten Fadens berechnet wird, und dergleichen. Die Steuereinrichtung kann unmittelbar mit dem Belastungselement verbunden sein und dieses ansteuern oder unter Zwischenschaltung weiterer Steuer­ gruppen, wie z. B. der Steuergruppe für einen zustellbaren Roboter.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hilfsantriebsrolle auf einem den Spinnstellen der Spinnvorrichtung beistellbaren Roboter ange­ ordnet. Es muß daher zur Bedienung mehrerer Spinnstellen lediglich eine Hilfsantriebsrolle und ein entsprechender Antriebsmechanismus sowie An­ preßmechanismus vorgesehen werden. Durch die Steuereinrichtung kann für jede Spinnstelle individuell der Anpressdruck in Abhängigkeit der Parameter für die Spinnstelle optimiert werden. Es ist daher möglich, an nebeneinander liegenden Spinnstellen verschiedene Fadenmaterialien zu verarbeiten oder verschiedene Spulentypen zu erzeugen bzw. zu verwenden. Es ist daher nicht notwendig, daß eine Bedienungsperson bei einer Umstellung der Spinnstellen oder der Spinnvorrichtung jeweils den Anpressdruck für die Hilfsantriebsrolle manuell einstellt. Dadurch erhöht sich die Flexibilität der Spinnvorrichtung, da für jede Spinnstelle verschiedene Anspinnbedingungen einstellbar sind und ohne zeitaufwendige Umrüstung der optimale Anpreß­ druck durch die Steuervorrichtung vorgebbar ist.

Bei einer Hilfsantriebsrolle gemäß Anspruch 14 ist die Anlagefläche profiliert, so daß die Kraftübertragung zwischen der Hilfsantriebsrolle und der Spule bei gleichem Anpressdruck verbessert wird. Damit kann entweder der An­ pressdruck bei gleicher Beschleunigung und bei gleichem Trägheitsmoment verringert werden kann, oder bei gleichem Anpressdruck eine höhere Be­ schleunigung eingestellt werden.

Die Außenfläche der Spule stellt für die Hilfsantriebsrolle einen elastisch nachgebenden Untergrund dar, der sowohl in tangentiale, radiale als auch axiale Richtung durch die Hilfsantriebsrolle elastisch oder teilelastisch weg­ gedrückt werden kann. Dabei führt das teilelastische Wegdrücken zu einer Beschädigung der Fadenlagen auf der Spule. Durch die Profilierung der An­ lagefläche wird einer Beschädigung der Fadenlagen auf der Spule entge­ gengewirkt, indem u. a. die bei einer herkömmlichen Hilfsantriebsrolle vor dieser hergeschobene Bugwelle an Fadenmaterial teilweise in den Auflage­ bereich der Hilfsantriebsrolle auf der Spule verlagert wird und dort einerseits die Kraftübertragung zwischen Hilfsantriebsrolle und Spule erhöht und ande­ rerseits durch Reduzierung der Bugwelle die Beschädigung der Fadenlagen durch die Walkarbeit verringert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in axiale Richtung der Hilfsantriebsrolle verlaufende Vorsprünge oder Ausnehmungen vorgesehen. Beim Abrollen der so ausgebildeten Hilfsantriebsrolle am Spulenumfang ent­ steht eine verzahnungsartige Kopplung zwischen der Hilfsantriebsrolle und dem herausstehenden Bereich der Fadenlagen, so daß neben dem Reib­ schluß eine Kraftübertragung auch durch Kraftschluß erfolgt.

Vorzugsweise ist die Breite von auf der Rolle ausgebildeten Ausnehmungen bzw. der Abstand von auf der Rolle ausgebildeten Vorsprüngen so gewählt, daß die Profilierung der Anlagefläche der Hilfsantriebsrolle eine entspre­ chende Gegenprofilierung in dem elastisch komprimierbaren Kontaktbereich am Spulenumfang induziert.

Der Unterschied zwischen dem minimalen und maximalen Außenradius des Außenumfangs der Hilfsantriebsrolle, d. h. die Profiltiefe der Hilfsantriebsrol­ le, liegt oberhalb von 0,5 mm, vorzugsweise oberhalb 1,5 mm. Bei diesen Profiltiefen bewirkt die Anlage der obersten Fadenlagen der Spule an das Profil eine verzahnungsartige Kopplung zwischen Spule und Hilfsantriebs­ rolle, so daß höhere Tangentialkräfte übertragen werden können.

Greift die Hilfsantriebsrolle an der Außenfläche der Spule nicht mittig son­ dern seitlich an, so ist es vorteilhaft, die Vorsprünge bzw. Vertiefungen auf der Hilfsantriebsrolle spiralförmig bzw. schraubenlinienförmig auszubilden, wobei vorzugsweise die Schraubenlinien so ausgerichtet sind, daß sie die Fadenschlaufen am jeweiligen Ende der Spule zur Außenseite hin drücken, indem die schräg verlaufenden Vertiefungen oder Vorsprünge neben einer tangentialen Kraftkomponente auch eine axiale Kraftkomponente auf den Außenumfang der Spule übertragen. Dadurch kann bei Antrieb der Spule im Außenbereich eine Verschiebung der Schlaufen und damit eine Beschädi­ gung der Fadenlagen vermieden werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spinnstelle einer Offe­ nend-Spinnvorrichtung und eine der Spinnstelle beigestellte Wartungsvorrichtung,

Fig. 2 bis Fig. 6 Ausführungsbeispiele der Oberflächenprofilierung einer Hilfs­ antriebsrolle und

Fig. 7 die Abhängigkeit einer Fadenbeschädigung vom Anpreßdruck.

Zunächst soll anhand der Fig. 1 der Aufbau einer einen Spinnrotor 100 auf­ weisenden Offenend-Spinnvorrichtung 10 beschrieben werden. Die Offe­ nend-Spinnvorrichtung 10 ist ein Teil einer Offenend-Spinnmaschine 1, längs welcher eine Wartungsvorrichtung 2 verfahrbar ist. Jede Offenend- Spinnvorrichtung 10 besitzt eine Faserspeise- oder Liefervorrichtung 11 so­ wie eine Auflösevorrichtung 12. Die Liefervorrichtung 11 besteht im gezeig­ ten Ausführungsbeispiel aus einer Lieferwalze 110, mit welcher eine Spei­ semulde 111 elastisch zusammenarbeitet. Die Auflösevorrichtung 12 liefert aus einem Faserband 3 vereinzelte Fasern 31 zu dem Spinnrotor 100, von welchem der gesponnene Faden 30 durch ein Fadenabzugsrohr 101 hin­ durch abgezogen wird.

Für den Abzug des Fadens 30 aus dem Spinnrotor 100 dient während des ungestörten Spinnvorgangs ein Abzugswalzenpaar 14 mit einer mit Produk­ tionsgeschwindigkeit angetriebenen Abzugswalze 140 und einer elastisch an der angetriebenen Abzugswalze 140 anliegenden und von dieser durch Mit­ nahme angetriebenen Abzugswalze 141. Der Faden gelangt sodann zu einer Spulvorrichtung 16, die eine angetriebene Spulwalze 160 aufweist. Die Spul­ vorrichtung 16 besitzt ferner ein Paar schwenkbare Spulenarme 161, die zwischen sich eine Spule 162 drehbar hatten. Die Spule 162 liegt während des ungestörten Spinnvorganges auf der Spulwalze 160 auf und wird folglich von dieser angetrieben. Der auf der Spule 162 aufzuwickelnde Faden 30 ist während des ungestörten Spinnvorganges in einen Changierfadenführer 163 eingelegt, der längs der Spule 162 hin- und herbewegt wird und dabei für eine gleichmäßige Verteilung des Fadens 30 auf der Spule 162 sorgt und so eine Kreuzspule erzeugt.

Die längs der Offenend-Spinnmaschine 1 verfahrbare Wartungsvorrichtung 2 weist eine Steuervorrichtung 20 auf, die mit einem Schwenkantrieb 210 ei­ nes Schwenkarmes 21 in Verbindung steht, der an seinem freien Ende eine Hilfsantriebsrolle 211 trägt. Die Hilfsantriebsrolle 211 wird durch einen An­ triebsmotor 212 angetrieben, der ebenfalls mit der Steuervorrichtung 20 steuermäßig in Verbindung steht.

Den Spularmen 161 können Schwenkarme 22 zugestellt werden, die eben­ falls auf der Wartungsvorrichtung 2 schwenkbar gelagert sind und deren Schwenkantrieb 220 mit der Steuervorrichtung 20 in steuermäßiger Verbin­ dung steht. Während des ungestörten, normalen Produktionsbetriebes wird der mit Hilfe des Abzugswalzenpaares 14 aus dem Spinnrotor 100 abgezo­ gene Faden 30 auf die während der Produktion auf der Spulwalze 160 lie­ gende Spule 162 aufgewickelt, wobei der Faden 30 zur gleichmäßigen Auf­ wicklung auf der Spule 162 durch den Changierfadenführer 163 pendelnd verlegt wird.

Tritt ein Fadenbruch auf, so wird durch nicht gezeigte Mittel das Abheben der Spule 162 von der Spulwalze 160 veranlaßt, wodurch die Spule 162 stillge­ setzt wird. Wenn die Wartungsvorrichtung 2, die in bekannter Weise mittels einer Rufeinrichtung (nicht gezeigt) oder aufgrund ihrer üblichen Patrouillen­ fahrt längs der Maschine an dieser zu wartenden Offenend-Spinnvorrichtung 10 angelangt ist, so wird der Fadenbruch in üblicher Weise behoben.

Während des Anspinnvorgangs ist die Spule 162 weiterhin von der Spulwal­ ze 160 durch den Schwenkarm 22 abgehoben und beim Anspinnen erfolgt die Beschleunigung der Spule 162 mittels der Hilfsantriebsrolle 211.

Von der Steuervorrichtung 20 wird einerseits der zeitliche Verlauf der Be­ schleunigung für den Antriebsmotor 212 vorgegeben und andererseits der Druck vorgegeben, mit der der Schwenkantrieb 210 auf den Schwenkarm 21 drückt. Der Schwenkantrieb 210 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Hydraulikzylinder, dessen Druck einstellbar ist und vorzugsweise mittels ei­ ner Regeleinrichtung auf dem von der Steuervorrichtung 20 vorgegebenen Sollwert gehalten wird.

Der von der Hilfsantriebsrolle 211 in radialer Richtung auf die Spule 162 ausgeübte Druck ist abhängig von Winkel zwischen der Schubstange des Schwenkantriebs 210 und dem Schwenkarm 21. Diese Winkelabhängigkeit wird bereits in der Steuervorrichtung 20 berücksichtigt, so daß indirekt über die Vorgabe des Drucks des Schwenkantriebs 210 der Druck der Hilfsan­ triebsrolle 211 in radialer Richtung auf die Spule 162 festgelegt wird.

Nachdem der Faden 30 während des Anspinnens bis zur nominellen Faden­ produktionsgeschwindigkeit beschleunigt wurde, wird die Spule 162 durch Absenken der Schwenkarme 22 und folglich durch das Absenken der Spu­ lenarme 161 wieder auf die Spulwalze 160 abgelegt und durch diese ange­ trieben.

Der vom Schwenkantrieb 210 einzustellende Druck wird durch die Steuervor­ richtung 20 anhand verschiedener Betriebsparameter während des Anspin­ nens und der Spule 162 sowie der Hilfsantriebsrolle 211 ermittelt. Bei den von der Hilfsantriebsrolle 211 abhängigen Betriebsparametern sind zum Bei­ spiel die Breite der Hilfsantriebsrolle, deren Durchmesser sowie deren Ober­ flächenprofilierung zu berücksichtigen. Weiterhin hängt der Druck von der Masse und dem Durchmesser der Spule 162 ab. Diese ändern sich mit der Länge des aufgewickelten Fadens 30, so daß diese in Abhängigkeit des Wickelzustandes der Spule 162 berechnet werden müssen. Dies erfolgt an­ hand der in der Zentralsteuerung der Offenend-Spinnvorrichtung 10 gespei­ cherten Daten über die bereits auf die Spule 162 aufgewickelte Fadenlänge sowie der Fadenspannung, die in Verbindung mit der Fadenlänge und dem ursprünglichen Durchmesser der Leerspule den aktuellen Spulendurchmes­ ser ergeben. Weiterhin wird seitens der Spule 162 der Kreuzungswinkel der Kreuzwicklung berücksichtigt, da die Empfindlichkeit der Fadenlagen eben­ falls von dem gewählten Kreuzungswinkel abhängt.

Ebenso ist bei der Festlegung des Drucks für den Schwenkantrieb 210 die Beschleunigung zu berücksichtigen (siehe Fig. 7), die wiederum von der Rotordrehzahlabsenkung während des Anspinnens, vom Rotordurchmesser des Spinnrotors 100 und vom verwendeten Fadenmaterial abhängt.

Die Aufzählung der obigen Kriterien bei der Berücksichtigung der Einstellung des Drucks am Schwenkantrieb 210 ist beispielhaft für die zu berücksichti­ genden Werte angegeben und es können weitere Parameter berücksichtigt werden, die sich insbesondere aus Erfahrungswerten während des Spinnbe­ triebs ergeben.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Hilfsantriebs­ rollen, die als Hilfsantriebsrolle 211 in Abhängigkeit von der Beschleunigung und der Spulenbeschaffenheit 162 ausgewählt und zur Verringerung des einzustellenden Drucks am Schwenkantrieb 210 bzw. zur Minimierung einer Fadenlagenbeschädigung ausgewählt werden.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Hilfsantriebsrolle 41a, deren elastischer Belag 42a am Außenumfang einen Krümmungsradius von un­ gefähr 40 mm bei einem Gesamtdurchmesser von ungefähr 54 mm und ei­ ner Breite von 25 mm aufweist. Beim Eindrücken der balligen Oberfläche der Hilfsantriebsrolle 41a in den weichen Außenumfang der Spule 162 werden die Fadenlagen in der Mitte der Hilfsantriebsrolle 41a stärker komprimiert, während sie am Rande weniger belastet werden, so daß die Fadenlagen besser erhalten bleiben.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Hilfsantriebsrolle 41b, bei der der elastische Belag 42b in der Mitte in Umfangsrichtung eine Nut 43 aufweist. Beim Andrücken der Hilfsantriebsrolle 41b auf den Spulenumfang drückt sich ein Teil der Fadenlagen in die Nut 43 hinein, so daß ein seitliches Wegrutschen der Fadenlagen durch die seitlichen Profilkanten der Nut 43 unterdrückt wird und somit die Fadenlagen erhalten bleiben.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Hilfsantriebsrolle 41c, bei der in einem elastischen Belag 42c in axialer Richtung der Hilfsantriebsrolle 41c verlaufende Ausnehmungen 44 ausgebildet sind, deren Querschnitt ei­ nem Kreisausschnitt entspricht. Der elastische Belag 42c der Hilfsantriebs­ rolle 41c liegt gegen den Außenumfang 45 der Spule 162 an, wobei durch den Anlagedruck der Außenumfang 45 teilweise deformiert wird. Einzelne Fäden 46 werden in die Ausnehmungen 44 gedrückt, während danebenlie­ gende Fäden 46 durch die Vorsprünge zwischen den Ausnehmungen 44 komprimiert werden. Durch die Deformierung bilden der Außenumfang 45 der Spule und die Profilierung des elastischen Belags 42c eine ungefähr formschlüssige Paarung, die dazu führt, daß die Kraftübertragung von der Hilfsantriebsrolle 42c nicht lediglich durch Reibschluß, sondern teilweise auch durch Formschluß erfolgt. Hierbei wird von den seitlichen Profilflächen des elastischen Belags 42c unmittelbar eine Kraft auf einzelne Fäden 46 in tangentialer Richtung ausgeübt.

Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Hilfsantriebsrolle 41d, auf deren Außenumfang ein elastisches Band 47 mit in axialer verlaufenden Stegen 49 aufgezogen ist. Die Breite der Stege 49 ist im Vergleich zum Ab­ stand zwischen den Stegen 49 klein gehalten, so daß sich die Stege linien­ förmig in den Außenumfang der Spule eindrücken. Durch Anlage des ver­ formten Fadenmaterials an die Seitenprofile der Stege 49 wird hier ebenfalls eine quasi kraftschlüssige Kraftübertragung in tangentialer Richtung zwi­ schen der Hilfsantriebsrolle 41d und der Spule erreicht.

Fig. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Hilfsantriebsrolle 41e, auf deren Außenumfang ein elastisches Band 50 aufgezogen ist. An der Innen­ seite des elastischen Bandes 50 sind in axialer Richtung der Hilfsantriebs­ rolle 41e verlaufende Stege 51 als Abstandhalter zwischen dem Außenum­ fang des harten Kerns der Hilfsantriebsrolle 41a und dem aufgezogenen Band 50 angeordnet. Bei Anlage der Hilfsantriebsrolle 41e gegen die Spule werden die nicht unterstützten Abschnitte des Bandes 50 zwischen den Ste­ gen 51 durch die Fadenwicklungen eingedrückt, so daß an der Hilfsantriebs­ rolle 41e ein mehrfach gewölbter Außenumfang entsteht. Somit drücken sich die Stege 51 wiederum in einer Linienform in den Außenumfang der Spule, während sich der Faden in die nicht unterstützen Abschnitte des Bandes 50 einwölbt und so die Spule durch den Eingriff der Hilfsantriebsrolle 41a in den elastischen Außenumfang angetrieben wird.

Fig. 7 zeigt die Stärke der Fadenlagenbeschädigung als Funktion des Anla­ gedrucks der Hilfsantriebsrolle auf den Außenumfang einer Kreuzwickelspu­ le. Kurve A zeigt dabei den Verlauf der druckabhängigen Beschädigung ei­ ner herkömmlichen, zylindrischen Hilfsantriebsrolle und Kurve B den Verlauf der Beschädigung bei Verwendung der Hilfsantriebsrolle 41b von Fig. 3, wo­ bei abgesehen von der Hilfsantriebsrolle die Betriebsbedingungen gleich sind wie bei Kurve A. Kurve C zeigt den druckabhängigen Verlauf bei Ver­ wendung der Hilfsantriebsrolle 41b bei Einstellung einer höheren Spulenbe­ schleunigung, wobei im Vergleich zu den Kurven A und B der Spulendurch­ messer größer ist und somit das Trägheitsmoment der Spule.

Bei den drei Kurven liegt der optimale Anpreßdruck jeweils bei den Drucken P_A, P_B und P_C. Allen Kurven ist gemeinsam, daß bei zu geringem Anpreß­ druck die einzelnen Fäden am Außenumfang der Spule durch den Schlupf zwischen der Hilfsantriebsrolle und der Spule verschoben werden, was zu einer entsprechenden Beschädigung der Fadenlagen führt. Dagegen nimmt bei zu hohem Anpreßdruck der Anteil der plastischen Verformung der Fa­ denlagen gegenüber dem Anteil der elastischen Verformung zu.

Bei ansonsten gleichen Beschleunigungsbedingungen kann bei den erfin­ dungsgemäßen Hilfsantriebsrollen der Anpreßdruck verringert werden und die Lagenbeschädigung nimmt ab (Kurve A < B). Ist z. B. aufgrund der höhe­ ren Trägheit der Spule eine höhere Beschleunigung erforderlich, so ver­ schiebt sich der optimale Anpreßdruck zu einem höheren Druck (Kurve B < C). Mit zunehmender Fadenlagenzahl ist die elastische Verformung der Fa­ denlagen ohne plastische Verformung einfacher zu erreichen und der Eingriff der Hilfsantriebsrolle verbessert sich.

Claims (25)

1. Verfahren zum Antreiben einer Spule an einer Offenend- Spinnvorrichtung, bei der die Spule (162) von einer Spulwelle (160) ab­ hebbar und durch eine Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) am Außen­ umfang der Spule antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ preßdruck der Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) auf die Spule (162) in Abhängigkeit von den aktuellen Betriebsbedingungen variabel einge­ stellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ triebsbedingung die gewählte Beschleunigung der Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) und/oder die Spulenparameter einschließen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anspinnen der Anpreßdruck in Abhängigkeit von den Fadeneigen­ schaften festgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Spulenbeschleunigung der Anpreßdruck vergrößert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für das Suchen eines Fadenendes auf der Spule (162) ein geringer Anpreßdruck festgelegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Anspinnen der Anpreßdruck mit zunehmen­ dem Durchmesser der Spule (162) vergrößert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anpreßdruck in Abhängigkeit der verwendeten Hilfsantriebsrollenform eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anpreßdruck in Abhängigkeit von der gewählten Fadenspannung beim Aufwickeln des Fadens auf die Spule (162) ein­ gestellt wird, insbesondere daß bei Färbespulen der Anpreßdruck ge­ ring ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Offenend-Spinnvorrichtung eine Steuereinrich­ tung (20) aufweist, mit der der Anpreßdruck für die Hilfsantriebsrolle (211, 41a - 41e) anhand der Betriebsdaten der Spinnvorrichtung (1) und der Spulendaten eingestellt wird.

10. Offenend-Spinnvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung (160) zum Antreiben einer Spule (162) während der laufenden Fadenproduktion, einer Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) zum Antreiben der Spule am Außenumfang, einer Anpreßeinrichtung (210, 21) zum Einstellen des Anpreßdrucks der Hilfsantriebsrolle auf die Spule und einer Steuerein­ richtung (20), wobei die Spule von der Antriebseinrichtung (160) ent­ koppelbar und durch die Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinrichtung (20) der Anpreßdruck der Hilfsantriebsrolle auf die Spule in Abhängigkeit von den aktuellen Betriebsbedingungen einstellbar ist.

11. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anpreßeinrichtung ein Belastungselement (210) aufweist, die Hilfsantriebsrolle auf einem Schwenkhebel (21) angeordnet ist und der Schwenkhebel mittels dem auf den Schwenkhebel wirkenden Bela­ stungselement so verschwenkbar ist, daß der Anpreßdruck der Hilfs­ antriebsrolle (211, 41a-41e) auf die Spule (162) einstellbar ist.

12. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Belastungselement (210) eine Zug- oder Druck­ einrichtung mit einstellbarer Zug- oder Druckkraft ist.

13. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsantriebsrolle (211, 41a-41e) auf einem einer Spinnstelle (10) der Offenend-Spinnvorrichtung (1) beistellbaren Roboter (2) angeordnet ist.

14. Hilfsantriebsrolle zum Antreiben einer Spule, wobei die Hilfsantriebs­ rolle (41a-41e) in einem einer Spinnstelle (10) einer Spinnvorrichtung (1) beistellbaren Roboter (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche der Hilfsantriebsrolle profiliert ausgebildet ist.

15. Hilfsantriebsrolle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil einen oder mehrere am Umfang umlaufend ausgebildete Aus­ nehmungen (43) und/oder Vorsprünge aufweist.

16. Hilfsantriebsrolle nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen balligen Außenumfang (42a).

17. Hilfsantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß der Au­ ßenumfang (42a) in Längsrichtung der Hilfsantriebsrolle (41a) einen Radius im Bereich von 30 bis 200 mm, vorzugsweise von 40 bis 100 mm, aufweist.

18. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Profil einen oder mehrere in axialer Richtung oder schraubenlinienförmig um den Außenumfang der Hilfsantriebsrolle verlaufend ausgebildete Ausnehmungen und/oder Vorsprünge auf­ weist.

19. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Breite einer umlaufenden Ausnehmung (43) mindestens 5 mm beträgt.

20. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt (43) des oder der Ausnehmungen und/oder Vorsprünge rechteckig, dreieckig oder abgerundet ist.

21. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Umfang mehrere Vorsprünge oder Ausnehmun­ gen ausgebildet sind, deren Abstand mindestens 2 mm beträgt.

22. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim außermittigen Antrieb der Spule durch die Aus­ richtung der schraubenlinienförmigen Ausnehmungen und/oder Vor­ sprünge der Hilfsantriebsrolle eine Kraftkomponente in Richtung der nächstgelegenen Spulenseite auf den Außenumfang der Spule über­ tragen wird.

23. Hilfsantriebsrolle zum Antreiben einer Spule, wobei die Hilfsantriebs­ rolle (41e) in einem einer Spinnstelle (10) einer Spinnvorrichtung (1) beistellbaren Roboter (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß über den Außenumfang eines im wesentlichen starren Kerns der Hilfs­ antriebsrolle (41e) ein Außenmantel (50) aufgezogen ist, dessen In­ nenumfang größer als der Außenumfang des Kerns ist, und daß zwi­ schen dem Außenmantel und dem Kern voneinander beabstandete Abstandselemente (51) angeordnet sind.

24. Hilfsantriebsrolle nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (51) axial verlaufende Stege sind, die in einem Ab­ stand von mindestens 3 mm angeordnet sind.

25. Hilfsantriebsrolle nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Unterschied zwischen minimalem und maxima­ lem Außenradius des Außenumfangs der Hilfsantriebsrolle (41a-41e) mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm beträgt.